JPH0684555U - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄型で単品での生産性のよいモータを用い
て、薄型化を図った、しかも気密室内のはんだ付け箇所
が少なく、その引出線のシールが容易な、高信頼性の磁
気ディスク装置を提供すること。 【構成】 磁気ディスクを回転駆動する磁気ディスク駆
動用モータに、その内輪を回転軸に外輪をステータに固
定した、回転軸と一体的にロータをステータに対して回
転自在に支持する２つのベアリングを設け、この２つの
ベアリングのうちロータ側のベアリングの内輪をロータ
とステータ間に磁性流体シールのない状態でロータの近
傍に配置すると共に、このモータに備えた駆動コイル、
周波数発電機およびパルス発電機等の各種検出装置等の
信号を気密室内のロータの下部とステータとの狭いギャ
ップを介してステータベースに密着した引出線で引き出
しモータの外部で気密室外に導出するようにしたことを
特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、磁気ディスク装置、特に薄型・小型化を図った磁気ディスク装置の 改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、磁気ディスク装置はラップトップパソコン等の小型・薄型のパソコンに 広く使用されている。 この磁気ディスク装置で使用される磁気ディスク駆動用モータとしては、３． ５インチ磁気ディスク用等小型装置の駆動用モータの小型化・薄型化を図るため 、磁気ディスクの中心穴（直径２５ｍｍ）を保持するハブの内側にこの駆動用モ ータを収納した、いわゆるインハブ方式が知られている。

【０００３】 図４は、従来の磁気ディスク装置の一例を示す要部半断面図である。 図に示すように、従来の磁気ディスク装置２１は、磁気ディスク駆動用モータ ２２、磁気ディスク１５、磁気ヘッド装置３５、シャーシ３７等から構成されて いる。

【０００４】 この磁気ディスク駆動用モータ２２は、インハブ方式のブラシレスモータであ り、ステータ２３、ロータ２８等から構成されている。 ステータ２３は、アルミニウムダイカスト製のステータベース２５の中央部に 一体的に立設して形成されたベアリングホルダ部２５ａと、このベアリングホル ダ部２５ａの外周に固定された積層鉄心２６と、この積層鉄心２６に巻回された ３相の駆動コイル２７と、ベアリング等から発生するグリスや塵埃のモータ外部 への飛散を防止するための磁性流体シール２５ｄから構成されている。

【０００５】 また、ロータ２８は円筒状の駆動マグネット２９と、鉄製のカップ状のロータ ケース３０と、回転軸３２から構成されている。 円筒状の駆動マグネット２９は積層鉄心２６の外周に空隙を介して配置され、 その内周には８極の駆動磁極２９ａが形成され、その外周は鉄製のカップ状のロ ータケース３０の内周に接するように固定されている。

【０００６】 ロータケース３０は、例えば冷間鍛造および切削加工により製造され、この駆 動用マグネット２９の磁路を形成すると共に、漏洩磁束防止用の磁気シールドの 役割を果たしている。 回転軸３２は、その上部でロータケース３０の一端に形成された中心穴３０ａ で固定され、前記ベアリングホルダ部２５ａの内周に外輪が保持された上側・下 側２個のボールベアリング３１Ａ、３１Ｂにより回転自在に軸支されている。

【０００７】 また、前記ステータ２３、ロータ２８には、回転速度検出用の周波数発電機（ 以下ＦＧと略記する）と、回転位相検出用のパルス発電機（以下ＰＧと略記する ）とが組込まれている。

【０００８】 前記ロータケース３０の開放端側の外周にフランジ部３０ｂが一体に形成され ており、このフランジ部３０ｂの下面には、リング状のＦＧ・ＰＧマグネット３ ３が固定されており、このＦＧ・ＰＧマグネット３３と空隙を介して面対向する よう前記ステータベース２５の上面にガラスエポキシプリント基板製のリング状 のＦＧ・ＰＧコイル基板２４が固定されている。このフランジ部３０ｂは、ＦＧ ・ＰＧマグネット３３の磁路を形成すると共に、漏洩磁束防止用の磁気シールド の役割を果たしている。

【０００９】 前記ＦＧは、ＦＧ・ＰＧマグネット３３の下面に形成された９６極のリング状 のＦＧ磁極３３ａと、このＦＧ磁極３３ａと対向するよう前記ＦＧ・ＰＧコイル 基板２４の上面にプリント配線により形成された、ＦＧ磁極３３ａの磁極ピッチ と等しいピッチでくし歯状に繰り返したリング状のＦＧコイル２４ａとから構成 されている。

【００１０】 また、前記ＰＧは、ＦＧ・ＰＧマグネット３３の円周上の１箇所に形成された 単極のＰＧ磁極３３ｂと、このＰＧ磁極３３ｂと１回転に１回対向するようＦＧ ・ＰＧコイル基板２４の上面に同じくプリント配線により形成された、１ターン のＰＧコイル２４ｂとから構成されている。

【００１１】 上記のものはＦＧおよびＰＧが一体となったＦＧ・ＰＧ一体タイプの例である が、通常使われているような両者が別体のものでもかまわないのは勿論である。 前記駆動コイル２７の３本のリード線２７ａは、ＦＧ・ＰＧコイル基板２４の 上面に同じくプリント配線により形成された３本の配線パターンの一端のランド 部にそれぞれはんだ付けされている。この３本の配線パターンの他端の３つの端 子部ならびに前記ＦＧおよびＰＧの各々２つずつの端子部にそれぞれ一端がはん だ付けされた合計７本の引出線３４は、前記ステータベース２５の穴２５ｂを通 して、このステータベース２５の下方へ導出されている。

【００１２】 以上の構成の前記磁気ディスク駆動用モータ２２は、前記ステータベース２５ に設けられた取付穴２５ｃにより、前記シャーシ３７に形成されたモータ取付穴 ３７ａを塞ぐようこのシャーシ３７の上面にねじ１９で固定されている。 また、２枚の前記磁気ディスク１５は、前記ロータケース３０の外周に形成さ れたハブ部３０ｃに、その中心穴１５ａを嵌合されると共に固定部品３６ａ，３ ６ｂ，３６ｃ，３６ｄにより固定されている。

【００１３】 前記シャーシ３７は、略箱型形状で、その内部はこの磁気ディスク１５への塵 埃の付着の防止のため気密室となっており、モータ２２、磁気ディスク１５等を 略密閉状態で収納している。この気密性の保持のため、ステータベース２５のシ ャーシ３７への固定は、両者間にゴム製のＯリング３８を挟んで行われている。 また、前記７本の引出線３４が導出されているステータベース２５の穴２５ｂは 、樹脂接着剤３９により充填されている。この７本の引出線３４は、ブラシレス モータ駆動回路および定速度・定位相制御回路（図示せず）に接続されている。

【００１４】 そして、このブラシレスモータ駆動回路および定速度・定位相制御回路の働き により前記３相の駆動コイル２７に駆動電流が切り換えて流されると共に、前記 ＦＧおよびＰＧの検出信号に基づきこの駆動電流が制御され、ロータ２８、従っ て磁気ディスク１５が定速度・定位相に回転駆動される。この磁気ディスク１５ の所望の記録トラックに対して位置制御された磁気ヘッド装置３５により情報の 記録再生が行われ、これにより前記磁気ディスク装置２１の機能が果たされる。

【００１５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、近年ラップトップやノートサイズに内蔵される磁気ディスク装置に 薄型のものが要求されるようになってきている。 しかし、上記のような構成の従来例のモータを用いたときには、磁性流体シー ル２５ｄはベアリング中に入っているグリスの飛散を防止できるが、この磁性流 体シール２５ｄが磁気ディスク装置の高さ方向を薄くするための制限となってし まう。

【００１６】 また、引出線３４は、ステータベース２５の穴２５ｂへの樹脂接着剤３９によ る充填が難しいので、作業性が悪いと共に、シールが難しく、そのため、一度充 填を行うと電気的にも機械的にもリペア性が大変悪いという問題点があった。 さらに、３．５インチ以下のサイズのディスクの内径は２５ｍｍ以下であり、 この範囲内のステータベースの穴からステータ下部に引出線であるワイヤを引出 すためのスペースが少なく上下方向に引出線を通すと、このワイヤがテンション を有することから引出線が下方向へも出張ってしまい、磁気ディスク装置の高さ を制限する。特に、磁気ディスク装置として薄型のＨＤＤ（ハードディスク装置 ）を用いたときには、その高さを決めるファクターはモータの高さが大きく影響 するので、ＨＤＤ全体の高さを制限するものとなっている。

【００１７】 本考案は上記の点に着目してなされたもので、薄型で単品での生産性のよいモ ータを用いて、薄型化を図った、しかも気密室内のはんだ付け箇所が少なく、そ の引出線のシールが容易な、高信頼性の磁気ディスク装置を提供することを目的 とするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するためこの考案に係る磁気ディスク装置は、磁気ディスクと 、前記磁気ディスクを回転駆動する磁気ディスク駆動用モータと、前記磁気ディ スクに対して情報の記録再生を行う磁気ヘッド装置と、前記磁気ディスク、磁気 ディスク駆動用モータ、磁気ヘッド装置等を収納する気密室を構成するシャーシ とを備えた磁気ディスク装置において、前記磁気ディスク駆動用モータは、内輪 を回転軸に外輪をステータに固定した、回転軸と一体的にロータをステータに対 して回転自在に支持する２つのベアリングを設け、この２つのベアリングのうち ロータ側のベアリングの内輪をロータとステータ間に磁性流体シールのない状態 でロータの近傍に配置すると共に、このモータに備えた駆動コイル、周波数発電 機およびパルス発電機等の各種検出装置等の信号を気密室内のロータの下部とス テータとの狭いギャップを介してステータベースに密着した引出線で引き出しモ ータの外部で気密室外に導出するようにした。加えて、ロータ外部（図１の１７ ａ部）で一周にわたりシャーシ１７のたて壁を構成し、これにより狭いギャップ を通して外へ内部の空気が出ないようにしている。

【００１９】

【作用】

この考案に係る磁気ディスク装置は、ロータ側のベアリングの内輪をロータと ステータ間に磁性流体シールのない状態で配置し、ロータの下部とステータとの 狭いギャップを介してステータベースに密着した引出線で気密室から信号を引き 出すようにしたモータを用いて薄型・小型化を図れる。

【００２０】

【実施例】

本考案の磁気ディスク装置は、磁気ディスク駆動用モータのステータベースと ＦＧ・ＰＧコイル基板の代りに、鉄製または珪素鋼板の表面上に絶縁層を介して 銅箔パターンが形成された、いわゆる鉄ベースプリント基板製のステータベース を使用することにより、前述の各問題点の解決を図ったものである。

【００２１】 以下、前述の従来例の場合と同様に磁気ディスク駆動用モータがインハブ方式 である本考案の一実施例を添付図面に基いて説明する。 図１は、本考案の磁気ディスク装置の一実施例を示す要部断面図、図２は図１ の要部組立図、図３は図１の磁気ディスク装置で使用される磁気ディスク駆動用 モータのステータベースの平面図である。

【００２２】 本考案の一実施例に係る磁気ディスク装置１は、インハブ方式のブラシレスモ ータである磁気ディスク駆動用モータ２、このモータ２（直径２５ｍｍ）を内側 に収納した３．５インチの磁気ディスク１５、シャーシ１７、磁気ヘッド装置３ ５等から構成する。

【００２３】 この磁気ディスク駆動用モータ２は、ステータ３、ロータ８等から構成されて おり、この実施例ではモータ２の高さは磁気ディスク１５の内径に対し３／５以 下、高さ１５ｍｍ以下のものを用いている。

【００２４】 ステータ３は、例えば、厚さ１．２ｍｍの鉄板の表面上に絶縁層を介して銅箔 パターンが形成された鉄ベースプリント基板製のステータベース４の中央部にね じ止めにより立設されたアルミニウムダイカスト製のベアリングホルダ５と、こ のベアリングホルダ５の外周に固定された０．３５ｍｍ厚の珪素鋼板を１０層と した積層鉄心６と、この積層鉄心６に巻回された３相の駆動コイル７とから構成 している。

【００２５】 また、ロータ８は円筒状の駆動マグネット９と、鉄製のカップ状のロータケー ス１０と、回転軸１２から構成されている。 駆動マグネット９は、例えば磁力の強い高磁束密度の希土類（Ｆｅ・Ｎｄ・Ｂ 系）からなるプラスチック磁石を用い、積層鉄心６の外周にステータ３に対して ０．２５ｍｍのギャップを介して配置され、その内周には８極の駆動磁極９ａが 形成され、その外周は鉄製のカップ状のロータケース１０の内周に接するように 固定されている。

【００２６】 ロータケース１０は、例えば冷間鍛造および切削加工により製造され、この駆 動用マグネット９の磁路を形成すると共に、漏洩磁束防止用の磁気シールドの役 割を果たしている。 回転軸１２は、その上部でロータケース１０の一端に形成された中心穴１０ａ で固定され、ベアリングホルダ５の内周に外輪が保持された上側・下側２個のボ ールベアリング１１Ａ、１１Ｂにより回転自在に軸支されている。

【００２７】 なお、ボールベアリング１１Ａ、１１Ｂは、板ばね５ａにより内輪が近付く方 向、または外輪が広げられる方向へ予圧が加えられ回転軸１２に固定されている 。 また、この実施例では薄型化を達成するため従来例における磁性流体シールを 削除し、ベアリングに揮発性の少ない滴点温度が２６０℃と高いグリス（例えば 、エッソ石油のアンドックＣ）を用いている。

【００２８】 また、前記ステータ３、ロータ８には、回転速度検出用のＦＧと、回転位相検 出用のＰＧとが組込まれている。 前記ロータケース１０の開放端側の外周にフランジ部１０ｂが一体に形成され ており、このフランジ部１０ｂの下面には、リング状のＦＧ・ＰＧマグネット１ ３が、ステータベース４の上面と空隙を介して面対向するように固定されている 。このフランジ部１０ｂは、ＦＧ・ＰＧマグネット１３の磁路を形成すると共に 、漏洩磁束防止用の磁気シールドの役割を果たしている。

【００２９】 前記ＦＧは、ＦＧ・ＰＧマグネット１３の下面に形成された９６極のリング状 のＦＧ磁極１３ａと、このＦＧ磁極１３ａと０．３５ｍｍのギャップで対向する よう前記ステータベース４の上面にプリント配線により形成された、ＦＧ磁極１ ３ａの磁極ピッチと等しいピッチでくし歯状に繰り返したリング状のＦＧコイル ４ａとから構成している。

【００３０】 また、前記ＰＧは、ＦＧ・ＰＧマグネット１３の円周上の１箇所に形成された 単極のＰＧ磁極１３ｂと、このＰＧ磁極１３ｂと１回転に１回対向するようステ ータベース４の上面に同じくプリント配線により形成された、１ターンのＰＧコ イル４ｂとから構成している。

【００３１】 このステータベース４の鉄ベースプリント基板の鉄ベース部は、このＦＧおよ びＰＧの磁路を形成すると共に、漏洩防止用の磁気シールドの役割を果たしてい る。 また、前記駆動コイル７の３本のリード線７ａは、ステータベース４に同じく プリント配線により形成された３本の配線パターンの一端のランド部４ｅにそれ ぞれはんだ付けされている。このステータベース４の同一方向の外周部に形成さ れた、この３本の配線パターンの他端の３つの端子部４ｆならびに前記ＦＧおよ びＰＧの各々２つずつの端子部４ｃおよび４ｄにフレキシブルプリント基板製の 引出線となる組ワイヤ１４が、例えば熱圧着によるはんだ付けにより接続されて いる。

【００３２】 以上の構成の前記磁気ディスク駆動用モータ２は、このステータベース４に設 けられた取付穴４ｇによりシャーシ１７に形成されたモータ取付穴１７ａを塞ぐ ようこのシャーシ１７の下面にねじ１９で固定されている。 また、１枚の磁気ディスク１５が、ロータケース１０の外周に形成されたハブ 部１０ｃにその中心穴を嵌合されると共に、固定部品１６ａ，１６ｂ，１６ｃに より固定されている。

【００３３】 なお、この実施例では、薄型化のためこの磁気ディスク１５を１枚とした例を 述べモータ全体の高さはディスクの固定部品を含めて１５ｍｍに形成したが、前 述した従来例のように、この磁気ディスクを２枚とすることもできるのは勿論で ある。

【００３４】 前記シャーシ１７は、略箱型形状で、その内部はこの磁気ディスク１５への塵 埃の付着の防止のため気密室となっており、モータ２、磁気ディスク１５等を略 密閉状態で収納している。この気密性の保持のため、ステータベース４のシャー シ１７への固定は、両者間にゴム製のＯリング１８を挟んで行われている。この ステータベース４に対するＯリング１８の位置は、ＦＧコイル４ａ、ＰＧコイル ４ｂ、ランド部４ｅと前記各端子部４ｃ，４ｄ，４ｆとの間のプリント配線パタ ーンとクロスしており、このＯリング１８の圧着により気密性が保持されると共 に、この各端子部４ｃ，４ｄ，４ｆと前記ワイヤ１４とのはんだ付け部が、前記 気密室外となる。すなわち、前記モータ２の各種装置からの導出用の引出線に、 このプリント配線パターンを使用することにより、従来例における引出線により 生ずる問題が解決される。なお、シャーシ１７のプリント配線パターンとクロス する部分には、プリント配線パターンと僅かな間隙を作るためのにげ部１７ｂが 形成されている。加えて、ロータ外部（図１の１７ａ部）には狭いギャップを通 して内部の空気が外へ出ないように一周にわたってシャーシ１７のたて壁が構成 されている。

【００３５】 ２０は前記組ワイヤ１４の機械的補強用のゴム製の押圧部材であり、この組ワ イヤ１４を前記はんだ付け部の上から前記シャーシ１７の下面と前記ステータベ ース４の上面との間で押圧することにより、このワイヤ１４の引抜強度等を補強 している。 また、組ワイヤ１４は、ブラシレスモータ駆動回路および定速度・定位相制御 回路（図示せず）に接続されている。

【００３６】 そして、このブラシレスモータ駆動回路および定速度・定位相制御回路の働き により前記３相の駆動コイル７に駆動電流が切り換えて流されると共に、前記Ｆ ＧおよびＰＧの検出信号に基づきこの駆動電流が制御され、ロータ８、従って磁 気ディスク１５が定速度・定位相に回転駆動される。この磁気ディスク１５の所 望の記録トラックに対して位置制御された磁気ヘッド装置３５により情報の記録 再生が行われ、これにより前記磁気ディスク装置１の機能が果たされる。

【００３７】 なお、上記実施例においては磁気ディスク駆動用モータ２の説明において、駆 動磁極９ａの位置検出用のホール素子等の磁電変換装置が省略されているが、こ の磁電変換装置を省略した、いわゆるノンセンサ方式以外のホール素子等を用い た場合には、この磁電変換装置からの信号導出用のプリント配線パターンが、前 述のステータベース４の各種装置からの信号導出用のプリント配線パターンに加 わり、ホール素子を配置するためモータの高さが高くなり、また配線の本数も増 加してしまう。そのため、本実施例においては、ホール素子等の位置検出用磁気 検出素子を用いないノンセンサ方式を用いている。

【００３８】 以上の構成の本考案に係る磁気ディスク装置の一実施例においては、従来例の 磁気ディスク装置２１におけるステータベース２５とＦＧ・ＰＧコイル基板２４ からステータに穴をあけ配線ワイヤを密閉室外部に引き出し、その部分を樹脂で シールする代りに、鉄ベースプリント基板製のステータベース４を使用し、ロー タ８の下部でステータ３との狭いギャップとの間でステータ３に密着させて引出 線を一箇所に集中させて外部へ引き出し、ＨＤＤの高さ方向へ制限を与えない位 置で密閉室外へ引き出すことでＨＤＤ全体の高さを低くすることができる。 また、磁性流体シールを用いていた従来例に比しベアリング中のグリスを改良 することにより磁性流体シールを削除したので薄型化を図ることができる。

【００３９】 また、ＦＧおよびＰＧ、駆動コイル７が接続された配線パターンの各端子部４ ｃ，４ｄ，４ｆと、組ワイヤ１４とのはんだ付け部が、前述したように気密室外 となる構成であるから、はんだ付け部からの塵埃防止管理が不要となる。 また、この気密室外への各端子部４ｃ，４ｄ，４ｆの導出は、前述のようにプ リント配線パターンにより行われるから、この部分のシールは前記Ｏリング１８ により簡単に行われる。

【００４０】

【考案の効果】

以上のような構成であるので、この考案に係る磁気ディスク装置は、磁気ディ スク駆動用モータの薄型化を図ることができ、しかも、モータ単品での生産性が よいので、その機能、信頼性が向上すると共に、コストダウンが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る磁気ディスク装置の一実施例を示
す要部断面図

【図２】本考案に係る磁気ディスク装置の要部組立図

【図３】本考案に係る磁気ディスク装置で使用される磁
気ディスク駆動用モータのステータベースの平面図

【図４】従来の磁気ディスク装置の一例を示す要部半断
面図

【符号の説明】

１，２１…磁気ディスク装置、２，２２…磁気ディスク
駆動用モータ、３，２３…ステータ、４…ステータベー
ス、４ａ，２４ａ…ＦＧコイル、４ｂ，２４ｂ…ＰＧコ
イル、４ｃ，４ｄ，４ｆ…端子部、５ａ…板ばね、６，
２６…積層鉄心、７，２７…駆動コイル、８，２８…ロ
ータ、９，２９…駆動マグネット、１３，３３…ＦＧ・
ＰＧマグネット、１５…磁気ディスク、１７，３７…シ
ャーシ、１７ａ，３７ａ…モータ取付穴、１８，３８…
Ｏリング、２５ｄ…磁性流体シール、３５…磁気ヘッド
装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ディスクと、前記磁気ディスクを回
   転駆動する磁気ディスク駆動用モータと、前記磁気ディ
   スクに対して情報の記録再生を行う磁気ヘッド装置と、
   前記磁気ディスク、磁気ディスク駆動用モータ、磁気ヘ
   ッド装置等を収納する気密室を構成するシャーシとを備
   えた磁気ディスク装置において、前記磁気ディスク駆動
   用モータは、内輪を回転軸に外輪をステータに固定し
   た、回転軸と一体的にロータをステータに対して回転自
   在に支持する２つのベアリングを設け、この２つのベア
   リングのうちロータ側のベアリングの内輪をロータとス
   テータ間に磁性流体シールのない状態でロータの近傍に
   配置すると共に、このモータに備えた駆動コイル、周波
   数発電機およびパルス発電機等の各種検出装置等の信号
   を気密室内のロータの下部とステータとの狭いギャップ
   を介してステータベースに密着した引出線で引き出しモ
   ータの外部で気密室外に導出するようにしたことを特徴
   とする磁気ディスク装置。